Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методика решения задач по электрическим цепям постоянного тока. Учебно-методическое пособие
.pdf
Решение:
60 Ом
80 Ом
Х Ом
I1
R1
UАВ
E
ro
R3R2
А
С
Д
В
UДС
UАД
U0
I2 I3
Составляем схему (рис. 10).
Записываем формулу для параллельного соединения трех резисторов:
Рис. 10. Схема электрической цепи к задаче 15
и находим Х = 40 Ом.
Сопротивление третьей обмотки 40 Ом.
Задача 16. Цепь постоянного тока, состоящая из трех резисторов, включенных смешанно, присоединена к источнику ЭДС
Е = 120 В с внутренним сопротивлением rо = 2 Ом (рис. 11).
Рис. 11. Схема электрической цепи к задаче 16
21
Определить токи и напряжения в ветвях схемы, напряжения
I1
R1
UАВ
E
ro
RДС
А
С
Д
В
UДС
UАД
U0
IДС = I1
на всех резисторах, если R1 = 18 Ом, R2 = 100 Ом, R3 = 150 Ом. Правильность решения задачи проверить по уравнению баланса мощностей.
Решение:
Обозначаем на заданной схеме рис. 11 токи и напряжения. Резисторы R2 и R3 соединены параллельно, т.е. их можно представить
одним резистором:
Переходим от разветвленной цепи постоянного тока к неразветвленной (рис. 12). Потенциал точки В равен потенциалу точки С
(φВ = φС), как на исходной схеме.
Рис. 12. Схема электрической цепи к задаче 16
Ток, проходящий по замкнутому контуру, определяется по
закону Ома:
Напряжение на участке ДС
Определяем токи в ветвях схемы (рис. 11):
22
Токи в параллельных ветвях можно определить по формулам
«разброса»:
Производим проверку по первому закону Кирхгофа. Для узла
Д уравнение имеет следующий вид:
1,5 = 0,9 + 0,6;
1,5 = 1,5.
Напряжение на внутреннем сопротивлении источника ЭДС
Напряжение на зажимах источника э. д. с.
Напряжение на резисторе R1
;
Напряжение на резисторах R
и R3 можно определить по вто-
2
рому закону Кирхгофа:
Составляем уравнение баланса мощностей :
;
;
117 ·1,5 = 1,52·(18+60);
175,5 = 175,5.
Задача 17. Цепь постоянного тока, состоящая из нескольких
резисторов, включенных смешанно, присоединена к источнику
электрической энергии (рис. 13).
23
R
1
А
R
2
R
5
R
3
R
4
В
С
Д
R
1
А
R
2
R
5
R
3
R
4
В
С
Д
I
5
I
I
1
I
2
I
3,4
Рис. 13. Схема электрической цепи к задаче 17
Требуется определить: эквивалентное сопротивление цепи;
ток, проходящий через каждый резистор; напряжение на каждом
резисторе.
Правильность решения задачи проверить, составив баланс
мощностей, если R1 = 3 Ом, R2 = 8 Ом, R3 = 2 Ом, R4 = 4 Ом,
R5 = 10 Ом, а U
Решение:
Данную схему (рис. 13) можно представить в следующем виде
(рис. 14):
= 50 В.
АВ
Рис. 14. Схема электрической цепи к задаче 17
Резисторы R
но параллельно с резистором R1:
и R4 соединены последовательно:
3
R
= R3 + R4 = 2 + 4 = = 6 Ом,
3,4
24
Эквивалентное сопротивление цепи
Ток, потребляемый цепью от источника напряжения,
Ток через резистор R5
Ток через резистор R2
Для нахождения токов I
напряжение UДС:
1
и I
3,4
необходимо определить
Напряжение UДС можно определить другим способом – по
второму закону Кирхгофа:
Ток через резистор R1
Ток через резисторы R3 и R4
Напряжение на резисторе R5 равно напряжению сети U
Напряжение на резисторе R1 равно напряжению U
Напряжение на резисторе R2 равно напряжению
АВ
= 10 В.
ДС
= 50 В.
25
Напряжение на резисторе R3
R
1
А
R
2
R
5
R
3
R
4
В
С Д
К
Е
I
2
I
3
I
I
4
I
5
U
AB
U
СД
U
ДЕ
Напряжение на резисторе R4
Уравнение баланса мощности:
500 ≈ 499,79.
Задача 18. Цепь постоянного тока, состоящая из пяти рези-
сторов, присоединена к источнику электрической энергии (рис. 15).
Рис. 15. Схема электрической цепи к задаче 18
Рубильник К замкнут. Определить: эквивалентное сопротивление цепи, если R1 = 10 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 5 Ом, R4 = 10 Ом,
R5 = 15 Ом; ток, проходящий через каждый резистор, если
U
= 20 В.
СД
Правильность решения задачи проверьте, используя первый
закон Кирхгофа.
Поясните характер изменения R
(увеличится, уменьшится,
экв.
останется без изменения) при размыкании рубильника К,
26
U
АВ
= const.
Решение:
Определяем сопротивления участков и эквивалентное (общее)
сопротивление цепи:
Определяем токи в ветвях схемы:
Для определения тока I
и UАВ:
необходимо найти напряжение U
1
ДЕ
Ток
Ток в неразветвленной части цепи
По первому закону Кирхгофа:
10 = 5 + 1 + 4;
10 = 10.
При размыкании рубильника К
т. е. увеличится в два раза.
27
Задача 19. Цепь постоянного тока, состоящая из пяти резисто-
R
1
А
R
2
R
5
R
3
R
4
В
С Д
К
I
2
I
3
I
I
4
I
5
U
AB
U
АС
U
СД
I
1
ров, присоединена к источнику электрической энергии (рис. 16).
Рубильник К разомкнут.
Рис. 16. Схема электрической цепи к задаче 19
Определить: эквивалентное сопротивление цепи, если
R1 = 12 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 10 Ом, R4 = 15 Ом, R5 = 6 Ом; ток, проходящий через каждый резистор, если U
= 240 В; напряжение на
АВ
каждом резисторе.
Правильность решения задачи проверить, составив баланс
мощностей.
Поясните характер изменения напряжения U
(увеличится,
АС
уменьшится, останется без изменения) при замыкании рубильника
К, U
= const.
АВ
Решение:
Эквивалентное сопротивление цепи
Ток в неразветвленном участке цепи
28
Напряжение на участке АС
R
1
А
R
2
R
5
R
3
R
4
В
С
К
I
2
I
3
Е
I
4
I
5
I
1
Напряжение на участке СД
Токи в резисторах:
Баланс мощностей:
9600 = 9600.
При замыкании рубильника К напряжение U
= 0, так как
АС
φА = φС.
Задача 20. Цепь постоянного тока, состоящая из пяти рези-
сторов, подключена к источнику электрической энергии (рис. 17).
Рис. 17. Схема электрической цепи к задаче 20
29
Определить при выключенном рубильнике: эквивалентное
сопротивление цепи относительно зажимов источника, если
R1 = 8 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 6 Ом, R4 = 4 Ом, R5 = 15 Ом; ток, проходящий через каждый резистор, если Е = 100 В; напряжение на каждом резисторе.
Правильность решения задачи проверить, применив первый
закон Кирхгофа.
Пояснить характер изменения напряжения U
(увеличится,
АС
уменьшится, останется без изменения) при включении рубильника
К, Е = 100 В = const.
Решение:
Эквивалентное сопротивление цепи относительно зажимов
источника
Ток источника питания
Для определения остальных токов необходимо определить
напряжение между узлами А и В:
Токи в ветвях схемы:
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]